“揭开意识的奥秘：认知相对论”及作者李玉鑑简介 (公号发“李玉鑑AI”下载PDF资料，欢迎转发、赞赏支持科普)

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原创： 秦陇纪 科学Sciences 今天

科学Sciences导读：选自科学出版社《21世纪100个交叉科学难题》一书的章节“揭开意识的奥秘：兼谈认知相对论纲领”，以飨读者。作者李玉鑑教授近三年还写了两部深度学习著作《深度学习导论及案例分析》(售价¥59.00元，当当¥46.00元7.8折有售http://product.dangdang.com/24049457.html)、《深度学习：卷积神经网络从入门到精通》(售价¥79.00元，京东¥69.30元8.8折预售https://item.jd.com/12397579.html)，文后附两书简介、出版信息及目录。欢迎留言探讨科学、技术、工程、方案。欢迎分享、转发“科学Sciences”新媒体文章。

 “揭开意识的奥秘：认知相对论”及作者李玉鑑简介 (11321字)

目录

 

A揭秘意识兼认知相对论 (6117字)

一、研究意识问题的观念变迁

二、研究意识问题的主要思路

三、研究意识问题的难点

四、认知相对论纲领

五、开展意识的科学研究

B教授/博士生导师：李玉鑑 (873字)

作者简介

C《深度学习导论及案例分析》简介 (441字)

图书出版信息

D《深度学习:卷积神经网络从入门到精通》新书简介 (3670字)

图书出版信息

目录CONTENTS

前言/序言

参考文献 (393字)Appx.数据简化DataSimp社区简介 (626字)

 

A揭秘意识兼认知相对论 (6117字)

揭开意识的奥秘：兼谈认知相对论纲领

文|李玉鑑，来源：科学出版社《21世纪100个交叉科学难题》发表于2005年

我深信全部科学的基础，特剧是物理学的基础，须等待着生物学，尤真是感觉的分析跟进一步的重要阐明。——马赫

在无边无际的宇宙中，充满了无限令人神往的奥秘，而其中最能引起人们的兴趣，同时又被认为最难攻克的问题则是意识在人类的大脑中是怎样发生的这一关于精神活动的基本问题。意识问题历来是哲学家十分关注的研究对象，但是经过长达几个世纪的研究，至今还没有取得实质性的进展。由于研究意识问题涉及到的主观经验难于用客观的实验方法进行度量和分析，所以在很长的时间里，意识一直被排除在科学研究的范围之外，科学家也往往讳言自己的研究与意识问题有关，尽管他们觉得这是一个非常重要的问题。经过诺贝尔奖金获得者克里克的不断倡导，国际学术界对意识问题产生了越来越浓厚的兴趣。不仅哲学家、心理学家，而且神经科学家、数学家、物理学家和计算机科学家等诸多领域的杰出人物都被吸引到意识问题的研究中来，他们决心对意识问题进行全方位的跨学科研究和探索，其标志是1994年春在亚里桑那州图森市召开的“建设意识的科学基础”大会。20世纪90年代被科学界称为“脑的十年”，其目的就是号召科学家们研究脑的工作原理及其发生功能障碍的原因。科学的进步呼唤人类揭开意识的奥秘，但是在国际上广泛开展用自然科学方法研究意识问题的同时，国内却无专门研究意识问题的机构和队伍，因此笔者觉得有必要撰写此文以引起国内学术界对意识问题的兴趣和注意，并在21世纪对解决意识问题做出应有的贡献。

一、研究意识问题的观念变迁

早在2500年以前，希波克拉底就开始了意识的神经底物研究。希腊人发明了灵魂的化学，他们用地、水、火、风四种元素的组合产生四种气质：粘液质、血液质、黑胆汁质和黄胆汁质。亚里士多德将脑想像为一个散热器用以冷却血液。笛卡儿提出脑以流体泵的方式工作，它将被称为“动物的精神”流体送到脊髓再到肌肉，但是神经生理学家却通过实验发现这种“动物的精神”流体并没有可以测量的体积。

科学家曾一度认为脑是动物的精神之源，可是到18世纪晚期，普罗卡斯卡（GiriProchaska）却发现无脑畸形新生儿也可以表现出完全正常的行为，因此他提出感受器是动物的精神之源，而所谓的精神则由来自环境的剌激所释放。后来他利用牛顿光学将这一基本思想、发展成为反射行为理论，并把脑看作一面复杂的、被动的镜子，但是在伽伐尼（Galvani）和伏特（Volta）刚发现生物电不久，他犯了一个错误，即把感觉印象等同于电流。

在能量守恒定律被发现以后，开始把动物的精神看作神经能量，神经能量从环境通过感受器流入脑再通过肌肉流出，它可以被神经细胞所存贮和释放，而环境则被看作产生神经能量之源的力场。一位格式塔心理学家曾经将感知等同于脑中的电场分布，但很快遭到斯佩里（Roger Sperry，1958）的否定。斯佩里把云母条和银针放入经过训练的猫和猴的视觉皮层，发现电场完全扭曲而对有关视知觉的行为影响却可以忽略不计。

随着计算机的发明和信息论的发展，脑逐渐被看作一个复杂的信息处理系统。来自环境的信息通过感觉系统的变换，经由轴突通道的传递和动作电位的携带，在脑中被起工进制开关作用的突触所改变而存贮为固定的模式，并且所存贮的模式在有限信道容量和熵损失的条件下可以通过读出而回忆，以匹配或联系新的输入模式，就像计算机中的内容寻址记忆一样。且然信息处理的概念在一定程度上加深了人们对脑功能的理解，但它并不能解释脑是如何从感觉刺激中获得意义的这一问题，因为信息处理只考虑信息的变换、运算和传输，而信息所包含的意义最后必须通过脑的神经活动来揭示。

二、研究意识问题的主要思路

1.神经还原主义

神经还原主义的代表人物是克里克，他提出惊人的假说，即“你”，你的喜悦、悲伤、记忆和抱负，你的本体感觉和自由意志，实际上都只不过是一大群神经细胞及其相关分子的集体行为而己。这一假说的实质在于把长期困扰哲学、心理学界的复杂问题还原成一个典型的现代神经科学问题，最重要的是强调用严肃而精心设计的实验来研究意识问题，并且应以视觉及其注意机制为突破口。现在一些新的实验仪器技术，如“正电子发射断层图（PET）、功能性核磁共振技术（fMRI）”等无损伤脑技术的发明和改进，已经为用还原主义的方法研究意识问题提供了前所未有的实验证据和可能性。

2.神经达尔文主义

神经达尔文主义的代表人物是埃德尔曼（Gerald Edelman，诺贝尔奖金获得者），他提出选择性学习的概念，即正像环境压力选择一个物种中适应性最强的成员一样，输入大脑的信息通过强化神经元之间的联系，选择不同的神经元集群，以对应于，比如说最有用的记忆。选择性学习的要旨是在学习之前脑中己存在大量具有特定信息结构的神经元集群，但在学习之后只有与外部输入剌激相应的神经元集群才得到选择性强化，这与信息处理或指令性学习是不同的，因为后者在学习之前脑中并不存在任何特异性的神经元集群。

3.量子主义和非决定论

量子主义最有力的代表人物是埃克尔斯（John Eccles，诺贝尔奖获得者），他提倡用量子力学建立关于意识的理论。意识的量子观可以用克里克的搭档科克（Christ of Koch）的一个三段论来概括：量子力学是玄奥难解的：意识也是玄奥难解的；所以，量子力学与意识必然是相关的。

《皇帝的新脑》作者彭罗斯（Penrose）提出准量子效应的概念，并猜想微管执行着某种非决定性的量子计算，这种计算在某种程度上产生了意识，所以每个神经元不应被看作简单的开关，而应被看作一台独立的复杂计算机。

4.新神秘主义

新神秘主义者认为人类根本就不可能建立关于意识的科学理论。哲学家耐格尔（Tomas Nagel）提出，对人类以及许多高等动物（